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IP信令網(wǎng)引入策略

任正彥 2008/01/28

  摘要 IP化是核心網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的大趨勢。隨著(zhù)媒體流的承載IP化,信令消息承載的IP化也成為關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。本文將以中國移動(dòng)某省的信令網(wǎng)解決方案為例,闡述IP信令網(wǎng)的引入策略。

1、IP信令網(wǎng)引入的驅動(dòng)力

  信令網(wǎng)是為核心網(wǎng)服務(wù)的,我們先來(lái)分析一下核心網(wǎng)IP化(R4階段)對信令網(wǎng)的需求。此時(shí)MSC的功能分為控制與承載兩部分,控制功能由MSC Server完成,承載功能由MGW完成。

  MSC Server通過(guò)H.248協(xié)議控制MGW。H.248協(xié)議屬于點(diǎn)到點(diǎn)的協(xié)議,不存在路由和尋址問(wèn)題,MSC Server上已經(jīng)配置了MGW的地址信息,因此無(wú)需信令網(wǎng)進(jìn)行路由查詢(xún)。

  MSC SERVER間用于呼叫控制的信令不再是ISUP信令,而是BICC信令。BICC信令通過(guò)CMN轉接而不經(jīng)過(guò)信令網(wǎng)。

  MSC SERVER和HLR、SCP等設備間用于用戶(hù)移動(dòng)性管理和智能業(yè)務(wù)觸發(fā)的仍然是MAP和CAP信令。從協(xié)議棧看,不論MAP和CAP采用TDM、ATM或IP承載,SCCP層都是必須的,也就是說(shuō)MAP信令和CAP信令需要SCCP的GT尋址功能來(lái)實(shí)現路由查詢(xún),即仍然需要信令網(wǎng)進(jìn)行集中的GT翻譯和轉發(fā)。這個(gè)信令網(wǎng)的承載可以選擇TDM(MTP)或者IP(SIGTRAN)兩種方式。

  如果SIGTRAN作為信令網(wǎng)的承載,必然需要組建一個(gè)結構同TDM信令網(wǎng)一樣的分級的、具備網(wǎng)絡(luò )層信令轉接能力的信令網(wǎng),該信令網(wǎng)的核心處理設備是IP STP,而該信令網(wǎng)就是IP信令網(wǎng)。

圖1 R4軟交換中的信令

IP信令網(wǎng)引入驅動(dòng)力來(lái)自以下兩點(diǎn):

(1)分組化要求

  分組化是網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的必然趨勢。暨核心網(wǎng)IP化后,No.7信令網(wǎng)也采用IP承載,統一網(wǎng)絡(luò )的承載方式,有利于簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )結構和協(xié)議種類(lèi)。

(2)帶寬要求

  傳統的七號信令網(wǎng)帶寬有限,兩個(gè)信令點(diǎn)之間最大帶寬是16*2M=32M。隨著(zhù)用戶(hù)數量的增加,以及新業(yè)務(wù)的發(fā)展,傳統的TDM鏈路最終會(huì )出現帶寬瓶頸。同時(shí)受物理資源的限制,點(diǎn)到點(diǎn)連接占用大量中繼資源,這也使現有信令網(wǎng)擴容相對困難。而在采用IP技術(shù)承載后,可以方便靈活地擴展信令節點(diǎn)間帶寬,可以降低傳輸資源管理的復雜程度,并可能打破TDM鏈路組支持鏈路數量的限制。

2、IP信令網(wǎng)概念

  IP信令網(wǎng)是指利用IP作為承載技術(shù),來(lái)傳送No.7信令消息的網(wǎng)絡(luò )。IP信令網(wǎng)由IP SEP和IP STP組成。

IP SEP(提供IP信令接口的信令點(diǎn)):

IP STP(提供IP信令接口的信令轉接點(diǎn)):   傳統的No.7信令網(wǎng)使用No.7信令點(diǎn)編碼作為消息傳遞的地址,利用MTP尋址或SCCP尋址進(jìn)行信令路由的選擇。當這些消息在IP信令網(wǎng)上傳送時(shí),將仍然利用MTP尋址或SCCP尋址進(jìn)行信令路由的選擇。也就是說(shuō),IP信令網(wǎng)并不直接采用IP地址尋址,而是首先映射成No.7信令網(wǎng)的地址(PC或GT),再將No.7信令網(wǎng)的地址與IP地址相對應。

3、IP信令網(wǎng)引入策略

  IP信令網(wǎng)引入有兩種方案:一是疊加組網(wǎng),省際層面建設多對IPSTP,分區覆蓋全國。IPSTP互連,獨立組網(wǎng),與TDM信令網(wǎng)為疊加關(guān)系;二是按需引入IP STP,作為T(mén)DM信令網(wǎng)的補充。下面我們以中國移動(dòng)某省(稱(chēng)為A省)的信令網(wǎng)建設方案為例來(lái)論述。

  A省信令網(wǎng)為三級結構。省內分為若干個(gè)匯接區,每個(gè)匯接區設置一對LSTP。同平面的LSTP之間網(wǎng)狀相連(參見(jiàn)圖2)。

圖2 A省信令網(wǎng)組織結構圖

  當前A省信令網(wǎng)面臨兩大問(wèn)題:一是省會(huì )LSTP鏈路占用已接近設備的最大值,信令業(yè)務(wù)量仍在增長(cháng);二是A省HSTP到B省HSTP已開(kāi)滿(mǎn)16個(gè)2M鏈路,達到了No.7信令帶寬的最大值。

  為解決這兩個(gè)問(wèn)題考慮引入IP STP。按照疊加方式的網(wǎng)絡(luò )組織如下:IP STP與其它省IP STP組建單獨IP信令網(wǎng),與目前省內TDM信令網(wǎng)互相獨立。A省全省提供IP接口的網(wǎng)元(MSC Server,彩鈴等)以IP鏈路接入IP STP(參見(jiàn)圖3)。

圖3 疊加方式的信令網(wǎng)組織結構圖

  按照混合方式的網(wǎng)絡(luò )組織如下:作為T(mén)DM信令網(wǎng)的補充,IP STP和TDM STP共同承擔省會(huì )匯接區的業(yè)務(wù)。IP STP只接入省會(huì )匯接區的網(wǎng)元。

  IP STP與現有省內的TDM STP分別開(kāi)通B鏈路(TDM),與1對省際HSTP開(kāi)通D鏈路(TDM)。

  IP STP兼做L/HSTP。IP STP同時(shí)與B省HSTP開(kāi)通B鏈路。省會(huì )匯接區到B省的省際長(cháng)途業(yè)務(wù)直接通過(guò)IP STP疏通,不再走本省HSTP。(這樣減輕了A省HSTP的負擔,解決了它到B省HSTP已開(kāi)滿(mǎn)16條2M的B鏈路,無(wú)法增開(kāi)鏈路的問(wèn)題)。

圖4 混合方式的信令網(wǎng)組織結構圖

疊加、混合兩種方式的比較見(jiàn)表1。



  為了簡(jiǎn)化流程,減少I(mǎi)P和TDM的轉換,各種信令點(diǎn)應選擇適當的接入方式。我們把信令點(diǎn)分為四類(lèi)。一是無(wú)法改造,不能支持IP的網(wǎng)元。主要是2G MSC。二是可以升級支持IP信令,但是代價(jià)較大的網(wǎng)元。包括已有HLR、SCP、SMSC。三是同時(shí)支持TDM和IP信令的網(wǎng)元。包括新建HLR、SCP、SMSC。四是可以只支持IP信令的網(wǎng)元。主要是2G 3G MSC Server。

這四類(lèi)網(wǎng)元和信令網(wǎng)的連接關(guān)系如下: 4、小結

  中國移動(dòng)積極推動(dòng)IP信令網(wǎng)的引入。在實(shí)驗室對IP STP充分測試的基礎上目前正部署IP STP在現網(wǎng)的試點(diǎn)。各省公司因為設備擴容或者機房搬遷需要新建STP時(shí)可參考本文的案例,從小范圍應用推動(dòng)安全可靠性、網(wǎng)絡(luò )性能的成熟。

泰爾網(wǎng)



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